為了讓更多前沿技術(shù)在鄂爾多斯轉(zhuǎn)化，以技術(shù)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，暖城鄂爾多斯（上海）人才科創(chuàng)中心采用“1+N”的建設(shè)模式，以上海為“中心飛地”，以長(zhǎng)三角多城市為“云飛地”，積極借助上海乃至長(zhǎng)三角地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)及上海交通大學(xué)等高校和科研院所科研資源集聚優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮鄂爾多斯政策、場(chǎng)景、基金、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，瞄準(zhǔn)鄂爾多斯“四個(gè)世界級(jí)產(chǎn)業(yè)”和“卡脖子”難題，期望在技術(shù)研發(fā)方面與各大高校、科研院所聯(lián)合攻關(guān)，解決科技成果轉(zhuǎn)化“最后一公里”的問(wèn)題，成為人才招引和研發(fā)孵化為一體的綜合性服務(wù)平臺(tái)。目前，中心已經(jīng)成功招引多個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)入駐，研究方向包括新型儲(chǔ)能供熱、綠色能源化工、二氧化碳捕集與轉(zhuǎn)化、新型電池材料研發(fā)等領(lǐng)域。

上海交大低碳發(fā)電與綠能一體化利用團(tuán)隊(duì)

綠色能源化工引領(lǐng)未來(lái)

碳捕集與轉(zhuǎn)化助力減排

團(tuán)隊(duì)介紹

該團(tuán)隊(duì)由中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)能源發(fā)展研究院院長(zhǎng)、碳中和發(fā)展研究院院長(zhǎng)黃震領(lǐng)銜。團(tuán)隊(duì)研究方向包括低碳和零碳燃料設(shè)計(jì)、制備和應(yīng)用，二氧化碳捕集及利用，動(dòng)力系統(tǒng)先進(jìn)燃燒技術(shù)和能量高效轉(zhuǎn)化，動(dòng)力系統(tǒng)智能控制和仿真，電推進(jìn)及無(wú)人駕駛動(dòng)力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)超凈排放控制技術(shù)，碳排放核算，能源與能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)評(píng)估等。

專(zhuān)家介紹

黃震

職務(wù)：

中國(guó)工程院院士/長(zhǎng)江學(xué)者/杰青/教授

教育與專(zhuān)業(yè)經(jīng)歷：

?1978-1988，上海交通大學(xué)本科、碩士、博士；

?1988-1996，上海交通大學(xué)講師、副教授、教授；

?1997-2002，上海交通大學(xué)動(dòng)力與能源工程學(xué)院副院長(zhǎng)、院長(zhǎng)；

?2002-2009，上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副院長(zhǎng)

?2010-2020，上海交通大學(xué)副校長(zhǎng)、研究生院院長(zhǎng)、能源研究院院長(zhǎng)；

?2017-至今，民進(jìn)中央副主席；

?2018-至今，上海市政協(xié)副主席；

?2019-至今，中國(guó)工程院院士。

榮譽(yù)與成就：

2000年受聘為教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、獲國(guó)家杰出青年基金資助。創(chuàng)建了燃料設(shè)計(jì)與燃燒控制新方法，發(fā)明了發(fā)動(dòng)機(jī)燃料多樣化關(guān)鍵技術(shù)，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)、國(guó)際清潔燃料成就獎(jiǎng)等，2019年被授予國(guó)際燃燒學(xué)會(huì)Fellow。

團(tuán)隊(duì)技術(shù)介紹

一、煤電機(jī)組工質(zhì)側(cè)與燃料側(cè)直接快速協(xié)同強(qiáng)化蓄/供能技術(shù)

該技術(shù)通過(guò)蓄存多余蒸汽能量和煤粉，在需要時(shí)快速釋放，協(xié)同增強(qiáng)供能，顯著提升機(jī)組升負(fù)荷速率。在煤電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行或減負(fù)荷時(shí)，將多余的蒸汽能量存蓄于高溫高壓蓄熱裝置，同時(shí)將煤粉存儲(chǔ)在高能小粉倉(cāng)中。待機(jī)組需要快速提升負(fù)荷時(shí)，高溫高壓蓄熱裝置迅速向汽水系統(tǒng)供應(yīng)高溫蒸汽與高溫水，同時(shí)高能小粉倉(cāng)向燃燒系統(tǒng)快速輸送煤粉。通過(guò)工質(zhì)側(cè)和燃料側(cè)的協(xié)同增強(qiáng)供能，鍋爐的蒸汽產(chǎn)率迅速提高，從而顯著提升機(jī)組的升負(fù)荷速率，實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組的快速響應(yīng)和靈活調(diào)節(jié)。

工質(zhì)側(cè)與燃料側(cè)直接快速協(xié)同強(qiáng)化蓄/供能技術(shù)原理示意圖

在此基礎(chǔ)上，還提出了將工質(zhì)側(cè)與燃料側(cè)直接快速協(xié)同強(qiáng)化蓄/供能與回?zé)嵯到y(tǒng)蒸汽節(jié)流調(diào)頻相耦合的聯(lián)合調(diào)頻技術(shù)。通過(guò)靈活調(diào)配回?zé)嵯到y(tǒng)抽汽快速提升機(jī)組出力與高溫爐水直接快速供能提高給水溫度相結(jié)合，在保證機(jī)組各負(fù)荷工況鍋爐給水溫度不變的前提下，實(shí)現(xiàn)機(jī)組功率的低成本、快速調(diào)節(jié)。

協(xié)同強(qiáng)化蓄/供能與回?zé)嵯到y(tǒng)抽汽節(jié)流耦合快速聯(lián)合調(diào)頻技術(shù)原理示意圖

本技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)高焓值工質(zhì)與煤粉的質(zhì)能協(xié)同供能，從根本上解決鍋爐系統(tǒng)因制粉遲滯和傳熱延遲而導(dǎo)致的蒸汽產(chǎn)率響應(yīng)速率不足的問(wèn)題，從而克服了限制機(jī)組變負(fù)荷速率提升的關(guān)鍵瓶頸，在變負(fù)荷過(guò)程中直接、快速提高鍋爐蒸汽產(chǎn)率。

該項(xiàng)目在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題“發(fā)電側(cè)多資源靈活性運(yùn)行能力提升技術(shù)”、鄂爾多斯市“科技興蒙”專(zhuān)項(xiàng)課題等的資助下，已完成了在50MW鍋爐上的協(xié)同蓄/供能中試改造方案設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)在2024年底開(kāi)展中試驗(yàn)證工作；基于中試結(jié)果，在山東菏澤330MW亞臨界鍋爐上開(kāi)展工業(yè)應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)機(jī)組變負(fù)荷速率達(dá)到3.5%Pe/min及以上。控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)可靠的煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化燃燒，經(jīng)具CNAS資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)評(píng)測(cè)：“綜合降低煤耗 1.31g/kWh”。

二、沙柳氣化制綠甲醇技術(shù)

該技術(shù)為沙柳漿氣化生成CO、CO?和H?聯(lián)合制備綠甲醇技術(shù)。沙柳具有產(chǎn)量豐富、熱值高、灰分低，有效合成氣效率高，綠甲醇合成量高等優(yōu)勢(shì)，可有效降低綠甲醇制備成本；且其具備良好的燃料適應(yīng)性，無(wú)焦油污染，可有效滿(mǎn)足大規(guī)模氣化制備綠甲醇的需求。此外，漿料輸送的氣流床氣化工藝無(wú)需蒸汽和預(yù)熱，能夠有效降低生產(chǎn)能耗，簡(jiǎn)化工藝控制流程，大幅提高氣化合成氣產(chǎn)量、有效合成氣比例，實(shí)現(xiàn)高效制備綠甲醇。

沙柳氣化工藝流程圖

該項(xiàng)目在鄂爾多斯應(yīng)用前景廣闊。如果區(qū)域內(nèi)沙柳實(shí)現(xiàn)全轉(zhuǎn)化，有望創(chuàng)造每年約48.3億元的直接經(jīng)濟(jì)收益。若鄂爾多斯沙化土地全部種植沙柳并進(jìn)行轉(zhuǎn)化，可創(chuàng)造170億元的直接經(jīng)濟(jì)效益。

三、捕集煙氣中CO2合成乙二醇零/負(fù)碳技術(shù)

該技術(shù)可捕獲煙氣中的CO?用于乙二醇合成。通過(guò)膜分離與化學(xué)吸收聯(lián)合法低能耗捕獲煙氣中的CO?，有效降低進(jìn)入化學(xué)吸收塔中的煙氣流量（煙氣量約減少2/3），從根本上大幅降低碳捕集投資成本（吸收塔、再生塔體積可大幅降低）和運(yùn)行成本（減少化學(xué)吸收劑再生能耗和吸收劑逃逸率）。通過(guò)采用第三代少水CO?化學(xué)吸收劑及CO?低溫再生催化劑，通過(guò)降低體系含水量及再生溫度，進(jìn)一步降低CO?再生過(guò)程潛熱及顯熱的消耗。實(shí)現(xiàn)CO?的高效低能耗捕集與CO?合成醇類(lèi)零碳材料技術(shù)優(yōu)化。

分離煙氣中CO?經(jīng)碳酸酯合成乙二醇負(fù)碳工藝流程示意圖

目前已與江西省黎川縣陶瓷產(chǎn)業(yè)園區(qū)達(dá)成戰(zhàn)略意向協(xié)議，有望能夠在黎川率先建立全國(guó)首個(gè)縣級(jí)單位工業(yè)園區(qū)零碳排放示范區(qū)（年碳捕集量為8-9萬(wàn)噸）。

四、直接空氣二氧化碳捕集與轉(zhuǎn)化一體化關(guān)鍵技術(shù)研究

針對(duì)直接空氣碳捕集難度大、CO?捕集量低和再生利用過(guò)程能量利用效率低等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了基于堿土金屬吸附劑和過(guò)渡金催化劑的高性能吸附催化雙功能材料，實(shí)現(xiàn)了在常溫下直接從空氣中捕集CO?，并通過(guò)升溫加H?反應(yīng)將其原位催化為CH?或CO，有效避免了傳統(tǒng)CCUS技術(shù)中CO?解吸、分離純化、壓縮和運(yùn)輸?shù)雀吣芎沫h(huán)節(jié)，具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。此外，該技術(shù)布置靈活，不受地域限制，可與分布式可再生能源集成應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)連續(xù)的碳捕集與轉(zhuǎn)化利用。

直接空氣CO?捕集與原位轉(zhuǎn)化為CH?反應(yīng)機(jī)理圖

以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，以人才發(fā)展推動(dòng)地區(qū)發(fā)展，以前沿技術(shù)催生發(fā)展動(dòng)能。暖城鄂爾多斯（上海）人才科創(chuàng)中心以雙向飛地建設(shè)為引領(lǐng)，為鄂爾多斯市引入高端人才、推動(dòng)科技創(chuàng)新提供了強(qiáng)有力的平臺(tái)支撐，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈的深度融合，助推鄂爾多斯聚集高端科創(chuàng)人才、集群高能級(jí)科研平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量成果轉(zhuǎn)化，邁向更高質(zhì)量的綠色發(fā)展道路。

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